JPH04159484A - ベーン圧縮機 - Google Patents

ベーン圧縮機

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JPH04159484A
JPH04159484A JP28512090A JP28512090A JPH04159484A JP H04159484 A JPH04159484 A JP H04159484A JP 28512090 A JP28512090 A JP 28512090A JP 28512090 A JP28512090 A JP 28512090A JP H04159484 A JPH04159484 A JP H04159484A
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JP
Japan
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vane
cylinder
rotor
aluminum
nickel
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JP28512090A
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English (en)
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JP2798187B2 (ja
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Ichiro Kasugai
春日井 一郎
Mitsuru Hashimoto
満 橋本
Tatsuya Nakai
達也 中井
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Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/08Rotary pistons
    • F01C21/0809Construction of vanes or vane holders

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、フロントサイドプレートとりャサイドプレー
トとに挟まれるシリンダ内に回転可能に収容されたロー
タの周面とシリンダ内周面との間の空間を複数枚のベー
ンにより複数の圧縮室に区画形成し、ロータの回転によ
り冷媒ガスの吸入、圧縮及び吐出を行なうベーン圧縮機
に関するものである。
[従来の技術1 ベーン圧縮機の軽量化のみの観点からすると、大きな重
量割合を占めるフロントサイドプレート、リヤサイドプ
レート、シリンダ、ロータ及びへ−ンを全てアルミニウ
ム化することが望ましい。しかも、回転するロータ及び
ベーンの軽量化によってトルクが軽減して省動力化も図
れる上に、アルミニウム同士の摺接による低騒音化とい
う利点も得られる。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、ロータ上の溝内に収容されているベーン
とロータとの間の摺接作用、あるいはベーン先端とシリ
ンダ内周面との間の摺接作用は、その作用方向がロータ
の回転方向に対して略直角方向であると共にベーンが溝
内から背圧を受けているために強い。このような強い摺
接作用のもとではアルミニウム同士の摺接部位の摩耗進
行が速く、耐久性の上で問題がある。又、同一材料同士
の摺接では融着を起こし易い。そのため、実際的にはベ
ーンを鉄系材料としているか、これでは軽量化の妨げと
なるのみならずアルミニウム同士の摺接による低騒音化
という利点も放棄しなければならない。
従来、回転圧縮機のアルミニウム製回転スリーブに陽極
酸化被膜を形成することが特開昭59−188089号
公報で知られ、ベーンポンプのハウジングとカムリング
とをアルミニウム合金で形成したものに鉄メッキを施し
たものが特開昭59−231184号公報で知られてい
る。
本発明は耐久性を確保しつつ軽量化及び低騒音化を達成
し得るベーン圧縮機を提供することを目的とするもので
ある。
し課題を解決するための手段] そのために本発明では、ベーンをアルミニウム製とする
と共に、ベーンと摺接関係にあるフロントサイドプレー
ト、リヤサイドプレート、シリンダ、ロータ等の部材を
アルミニウム製とし、アルミニウム製のベーンの表面に
ニッケル−ボロンからなるメッキを施した。
[作用] ニッケルを主材とするニッケルーホロンのメッキ層はア
ルミニウム同士の摺接による早期の摩耗を防止する。し
かも、このメッキ層とアルミニウムとの間の摺接ではア
ルミニウム同士の摺接の場合と同程度の低騒音化が得ら
れる。
[実施例] 以下、本発明を可変容量型ベーン圧縮機に具体化した一
実施例を第1〜4図に基ついて説明する。
前後一対のハウジングl、  2内に収容固定されたア
ルミニウム製のシリンダ3の前後両端にはアルミニウム
製のサイドプレート4,5が密着接合されており、第4
図に示すようにシリンダ3内の略楕円柱状の室内にはア
ルミニウム製の円柱状のロータ6が回転可能に支持され
ている。ロータ6の周面には複数の溝7が半径方向に形
成されており、谷溝7にはベーン8が前後両サイドプレ
ート4.5に密接して略半径方向へ摺動可能に嵌入支持
されている。
リヤハウジング2とりャサイドプレート5との間にはオ
イル分離室Rが形成されており、オイル分離室Rの下部
にはオイルが貯留されるようになっている。オイルプー
ル部には溝7がリヤサイドプレート5内の供給通路5a
を介して連通しており、貯留オイルか溝7の底部へ供給
され得るようになっている。これにより各ベーン8はロ
ータ6の回転に伴う遠心力及び溝7の底部の油圧により
シリンダ3の略楕円形状の内周面に当接可能であり、シ
リンダ室が複数枚のベーン8により複数の圧縮室Pに区
画形成される。
第1,2図に示すようにシリンダ3上の吸入通路9.■
0が吸入口11.12を介してシリンダ室に連通してお
り、吐出室3a、3bが吐出口13゜14を介してシリ
ンダ室に連通している。吐出口13.14は吐出弁15
.16により開放可能に閉塞されており、両吐出室3a
、3bはリヤサイドプレート5に貫設された吐出通路5
b、5cを介してオイル分離室Rに接続している。従っ
て、フロントハウジング1とフロントサイドプレート4
との間の吸入室1aへ導入された冷媒ガスはフロントサ
イドプレート4上の吸入通路4a、4b及び吸入通路9
,10を介してシリンダ室へ導入され、次いで吐出口1
3.14から吐出弁15゜16を押し退けて吐出室3a
、3bへ吐出された冷媒ガスか吐出通路5b、5cを介
してオイル分離室Rへ吐出される。
ロータ6とフロントサイドプレート4との間にはアルミ
ニウム製の円環状の容量制御板17か回動可能に介在さ
れており、第3図に示すスプール18を介した一対の制
御圧室Sl、32間の圧力対抗によって容量制御板17
が回動制御されるようになっており、容量制御板17上
の一対の補助通路17a(一方のみ図示)が吸入通路4
aとシリンダ室とを接続するように設けられている。従
って、容量制御板17を回動することにより圧縮室Pと
補助通路17aとの連通期間が変更され、これによりシ
リンダ室への吸入容量、即ち吐出室3a、3bへ吐出さ
れる容量が制御される。この制御は制御圧室S1への吐
出冷媒ガス供給と制御圧室S2への貯留オイル供給によ
って行われる。
いずれもアルミニウムからなるシリンダ3、両サイトプ
レート4,5、ロータ6及び容量制御板17と接するベ
ーン8もアルミニウム製であり、これら部材の総アルミ
ニウム化によって圧縮機が軽量になる。アルミニウム製
のベーン8の表面にはニッケルを主材とするニッケル−
ボロンからなるメッキ層8aが施されている。ニッケル
の重量割合は94〜96%であり、ボロンの重量割合は
4〜6%である。
ロータ6の回転に伴ってベーン8がシリンダ3の内周面
に接しつつ高速で公転し、溝7内をラジアル方向に往復
摺動する。ベーン8の先端は溝7内の背圧によってシリ
ンダ3の内周面に強く押し付けられており、しかも高速
で摺動する。従って、ベーン8の先端とシリンダ3との
間では強い摺接作用が生じる。この摺接作用はベーン8
を介して溝7の壁面で受は止められ、ベーン8と溝7の
壁面との開で強い摺接作用が生じる。しかしながら、ア
ルミニウム製のシリンダ3及びロータ6と直接接触する
のはニッケル−ボロンのメッキ層8aであり、このメッ
キ層8aとアルミニウムとの摺接は滑らかである。
次表は各種のメッキに関する処理法、硬度及び焼付荷重
を表す。Niはニッケル、Pはリン、Bはボロン、Nは
窒素、Wはタングステン、Feは鉄、Cは炭素、Coは
コバルト、Crはクロム、PTFEはポリ−テトラ−フ
ルオロ−エチレンである。
本願発明者は硬度あるいは焼付荷重の点から耐摩耗性材
料としてN1−B、Co−W、Co−W−PTFE、C
rを有力視し、これらの耐摩耗試験を行なった。
第4図のグラフはメッキ層を備えたベーン8とロータ6
との間のベーン8の摺接部位における摩耗傾向を表す。
曲線C1はN1−Bの場合、曲線C2はCo−W−PT
FEの場合、曲線C3はC0−Wの場合である。なお、
Crの場合にはロータ6側が摩耗してしまい、耐摩耗性
材料としては不適格であった。
グラフの横軸は試験時間の対数をとったものであり、縦
軸はベーン8の摩耗量を表す。この試験における条件は
、圧縮機回転数1100Orp以下の低回転数かつ吐出
圧20kg/ci以上の高圧力でのものである。曲線C
2,C3から明らかなようにメッキ層がCo−W、及び
Co−W−PTFEの場合には摩耗が早期に急激に進行
するが、メッキ層がN1−Bの場合には1000時間経
過後でも摩耗量は非常に少ない。なお、曲線C4はB(
ボロン)のみのメッキの試験結果であるが、N1−Bよ
りも耐摩耗性材料としてはかなり劣る。
このようにロータ6及びベーン8をアルミニウム製とし
てもN1−Bのメッキ層8aの存在により両者間の摩耗
進行に関する耐久性は格段に向上する。勿論、ベーン8
とシリンダ3との間の摺接作用に起因する摩耗度も同様
の結果が得られる。
このような耐久性向上をもたらすメッキ層8aとアルミ
ニウムとの摺接では騒音も少ない。
なお、両サイドプレート4,5及び容量制御板17とベ
ーン8との間でも摺接作用はあるが、この摺接作用はベ
ーン8に作用する背圧が摺接部位間に作用しないために
弱い。
本発明は勿論前記実施例にのみ限定されるものではなく
、例えば容量制御板及びスプールのない容量一定のベー
ン圧縮機にも適用可能である。
[発明の効果] 以上詳述したように本発明は、ベーン及びこれと摺接関
係にある部材をアルミニウム製とし、アルミニウム製の
ベーンの表面にニッケル−ボロンのメッキを施したので
、特に摺接作用の強いロータ及びシリンダとベーンとの
間での摩耗進行及び騒音が抑制され、圧縮機の軽量化を
図りつつ耐久性向上及び低騒音化を達成し得るという優
れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明を具体化した一実施例を示し、第1図は圧
縮機全体の側断面図、第2図は第1図のA−A線断面図
、第3図は第1図のB−B線断面図、第4図は摩耗進行
度を表すグラフである。 シリンダ3、サイトプレート4,5、ロータ6、ベーン
8、メッキ層8a0

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 フロントサイドプレートとリヤサイドプレートとに
    挟まれるシリンダ内に回転可能に収容されたロータの周
    面とシリンダ内周面との間の空間を複数枚のベーンによ
    り複数の圧縮室に区画形成し、ロータの回転により冷媒
    ガスの吸入、圧縮及び吐出を行なうベーン圧縮機におい
    て、ベーンをアルミニウム製とすると共に、ベーンと摺
    接関係にある前記両サイドプレート、シリンダ、ロータ
    等の部材をアルミニウム製とし、アルミニウム製のベー
    ンの表面にニッケル−ボロンからなるメッキを施したベ
    ーン圧縮機。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0633884A (ja) * 1992-07-13 1994-02-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd アルミシリンダ圧縮機
US5573390A (en) * 1993-03-25 1996-11-12 Surtec Kariya Co., Ltd. Coated sliding material
US10087934B2 (en) 2015-07-27 2018-10-02 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Vane compressor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62199982A (ja) * 1986-02-27 1987-09-03 Matsushita Refrig Co スクロ−ル型圧縮機
JPH02136586A (ja) * 1988-11-15 1990-05-25 Riken Corp ベーン型圧縮機

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